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轉(zhuǎn)爐流程出產(chǎn)GCr15軸承鋼潔凈度研討
來(lái)源:軸承網(wǎng) 時(shí)間:2013-03-16
關(guān)鍵字：轉(zhuǎn)爐，軸承鋼，攙雜物，潔凈度
Research on Cleanliness of GCr15 Bearing Steel Produced By BOF
JIA Nan1 ;WU Huajie1 ;BAO Yanping1 ;XUE Zhengxue2 ; WU Xun1 ;MA Fuping 2
.1。 University of Science and Technology Beijing，2。 Xingtai IRON&STEELCORP。,LTD)
Abstract: A research was made on the cleanliness of GCr15 bearing steel produced by BOF-LF-RH-CC。 The Variation of the total oxygen content and the behavior of non-metallic inclusion have been studied systematically。 It is found that the average total oxygen content in billet is 12×10-6；in wire rod is 9×10-6, theaverage amount of macro-inclusion in casting billet is 2。68 mg/10kg.The results show that high cleanliness GCr15 bearing steel can be produced by BOF。
Key words:BOF; bearing steel; inclusion; cleanliness
1 前語(yǔ)
現(xiàn)代科學(xué)技能的開(kāi)展；需求軸承具有高壽數(shù)；高穩(wěn)定性和高可靠性；這就需要將軸承鋼中各種雜質(zhì)含量下降到最低程度；而影響軸承壽數(shù)的重要因素之一就是軸承鋼的潔凈度[1；2].軸承鋼潔凈度首要指鋼中氧含量凹凸以及攙雜物的描摹、尺度和散布[3；4].因?yàn)殍F水中攙雜元素含量.詵細(xì)腫試瓷俚紉蛩�；臍んa誄Ъ胰縹涓幀⑹幀⑴矢幀⑿細(xì)值瓤疾捎米鞒躺岢懈.本文對(duì)某鋼廠(chǎng)轉(zhuǎn)爐流程出產(chǎn)GCr15軸承鋼的潔凈度進(jìn)行了研討.
2 出產(chǎn)工藝及研討辦法
轉(zhuǎn)爐流程軸承鋼工藝道路為：高爐→頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐?→LF精粹→RH精粹→連鑄.高爐鐵水和必定份額的廢鋼在轉(zhuǎn)爐中熔煉后出鋼；出鋼時(shí)進(jìn)行脫氧和合金化操作.LF工藝選用白渣操作；鋼水在RH爐中進(jìn)行真空脫氣操作；連鑄機(jī)為4流弧形連鑄機(jī)；結(jié)晶器選用電磁拌和技能.
在一個(gè)澆次6爐鋼頂用提桶取樣器進(jìn)行取樣；在轉(zhuǎn)爐、LF爐、RH、中心包、鑄坯工序別離取樣.將所取各工序金相試樣經(jīng)過(guò)粗磨、細(xì)磨（6道砂紙）和拋光后在光學(xué)顯微鏡下接連調(diào)查100個(gè)視.臣聘鶻錐渭性游锏氖浚煥嘈圖俺嘰綬植跡喚嘰綬治<2mm；2～4mm；4～6mm；6～10mm；>10mm五級(jí).
選用日本電子產(chǎn)JSM-6480LV掃描電鏡；對(duì)攙雜物描摹進(jìn)行調(diào)查；對(duì)攙雜物成分使用電子探針進(jìn)行定量成分剖析.選用大樣電解法；剖析鑄坯中尺度大于50μm的大型攙雜物描摹和成分.
3 成果剖析與評(píng)論
GCr15軸承鋼國(guó)標(biāo)成分；體系取樣時(shí)辰.開(kāi)澆爐為非穩(wěn)態(tài)澆注；其他各取樣爐次為穩(wěn)態(tài)澆注.
3。1 各工序T[O]和[N]改變狀況
體系取樣進(jìn)程中各工序全氧均勻值、全氮均勻值.轉(zhuǎn)爐結(jié)尾T[O]均勻值為56×10-6；而進(jìn)LF鋼中T[O]為16×10-6；T[O]下降40×10-6；闡明轉(zhuǎn)爐出鋼后脫氧較好.從6爐均勻值來(lái)看；進(jìn)出LF鋼液全氧含量下降1×10-6.出RH鋼中T[O]均勻值為11×10-6；均勻下降4×10-6；標(biāo)明RH具有較顯著的脫氧效果.精粹完后到中心包是一個(gè)增氧的進(jìn)程；從11×10-6增至13×10-6；線(xiàn)材中T[O]均勻值為9×10-6；小于國(guó)標(biāo)需求的12×10-6水平.若是進(jìn)一步加強(qiáng)保澆注；優(yōu)化中心包冶金效果；能夠進(jìn)一步進(jìn)步轉(zhuǎn)爐軸承鋼潔凈度水平.
轉(zhuǎn)爐結(jié)尾氮含量最低；均勻20×10-6；轉(zhuǎn)爐出鋼后根本都是一個(gè)增氮的進(jìn)程；轉(zhuǎn)爐后至LF運(yùn)送進(jìn)程中增氮25％，LF進(jìn)程增氮較兇猛；均勻添加9×10-6；LF后氮為34×10-6；LF精粹進(jìn)程增氮36％，RH有必定的脫氮效果；均勻下降9×10-6，吊包后及中包澆注進(jìn)程；中心包內(nèi)增氮較多；均勻添加8×10-6；線(xiàn)材中[N]均勻值為30×10-6.
3。2 軸承鋼精粹進(jìn)程中非金屬攙雜物剖析
軸承鋼精粹進(jìn)程中首要存在以下四類(lèi)攙雜物即：Al2O3；MnS；鋁酸鈣；鋁酸鈣+硫化物復(fù)合攙雜.典型攙雜物描摹、尺度以及組成如下表3所示.
LF處置前鋼中攙雜物首要是簇狀A(yù)l2O3；球形的鋁酸鈣攙雜以及球狀的鋁酸鈣+MnS.簇狀A(yù)l2O3尺度較大；其它類(lèi)型攙雜物尺度根本上在5μm左右；純Al2O3是轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)鋁脫氧的產(chǎn)品.揣度鋼中Ca元素由殘鋁復(fù)原精粹渣進(jìn)入鋼中；所以鋼中存在鋁酸鈣攙雜.塊狀的MnS攙雜物首要來(lái)源于脫氧劑錳鐵以及合金劑鉻鐵的參加.金相成果標(biāo)明入LF爐時(shí)；攙雜物中0~2μm占總數(shù)的30。6%；2~4μm占6。5%；4~6μm占14。5%；6~10μm占30。6%；>10μm占17。7%.
LF處置后；Al2 3攙雜物數(shù)量十分少；且簇狀A(yù)l2O3轉(zhuǎn)變?yōu)閴K狀A(yù)l2O3；其他攙雜物類(lèi)型與入LF前一樣；并且小顆粒攙雜增多；尺度大于10μm占8。8%.從RH工藝到中心包；鋼中攙雜物首要有具有規(guī)矩形狀的MnS攙雜；球形的鈣鋁酸鹽；攙雜物尺度<5μm.攙雜物類(lèi)型改變不大.且尺度大于10μm的大顆粒攙雜進(jìn)一步削減.
3。3 軸承鋼鑄坯非金屬攙雜物剖析
鑄坯中存在以下三類(lèi)攙雜即：鋁酸鈣；鋁酸鈣+硫化物復(fù)合攙雜以及富含V元素的TiN攙雜物；TiN攙雜典型描摹和能譜如圖3所示.鑄坯中攙雜物尺度根本上在5μm以?xún)?nèi)；但也存在尺度大于10μm的鋁酸鈣攙雜和TiN攙雜；鑄坯中尺度大于10μm攙雜物典型描摹和組成如表4所示.
正常澆注爐；鑄坯大型攙雜物掃描電鏡剖析成果標(biāo)明：所測(cè)33個(gè)攙雜物中；含K元素的攙雜物有15個(gè)；占鑄坯大型攙雜物總數(shù)的45%；標(biāo)明澆注進(jìn)程可能有結(jié)晶器保渣進(jìn)入鋼中.別的經(jīng)過(guò)加強(qiáng)結(jié)晶器液面動(dòng)搖監(jiān)測(cè)；加強(qiáng)澆注進(jìn)程中心包鋼水分量和中心包恒重澆注的監(jiān)控等手法進(jìn)步非穩(wěn)態(tài)澆注水平.
4 定論
1)選用轉(zhuǎn)爐→LF→RH→連鑄工藝能夠出產(chǎn)GCr15軸承鋼；鋼材中T[O]為9×10-6；轉(zhuǎn)爐軸承鋼潔凈度水平比較高.
2)軸承鋼精粹進(jìn)程中存在Al2O3；MnS；鋁酸鈣；鋁酸鈣+硫化物這四類(lèi)攙雜物；攙雜物尺度在5μm左右.Al2O3；MnS與脫氧劑以及合金的參加有關(guān)；鋼中鋁酸鈣以及鋁酸鈣+硫化物攙雜物與鋼中殘鋁復(fù)原精粹渣有關(guān).殘鋁與精粹渣效果狀況需進(jìn)一步研討.
3)鑄坯中存在以下三類(lèi)攙雜：鋁酸鈣；鋁酸鈣+硫化物以及富含V元素的TiN攙雜物攙雜物尺度根本在5μm之內(nèi)；標(biāo)明該工藝出產(chǎn)的軸承鋼攙雜物尺度較.欣諤岣咧岢懈值鈉＠褪倜髦寫(xiě)笮圖性游鎰芰康鈉驕滴2。68mg/10kg；避免澆注進(jìn)程中二次氧化、下渣及結(jié)晶器卷渣可進(jìn)一步下降大型攙雜物含量；進(jìn)步鑄坯潔凈度水平.
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